人類和果蠅對許多相同的味道都有反應——甜、咸、苦等。然而，識別這些物質的受體在我們和昆蟲之間是非常不同的。除了酸味的時候。
在一項新研究中，加州大學圣巴巴拉分校的博士后研究員Anindya Ganguly和杰出教授Craig Montell鑒定并描述了一種對果蠅酸度敏感的味覺受體。該蛋白質與人類酸味受體屬于同一組，這是一個稱為 otopetrins 的離子通道家族。結果發(fā)表在美國國家科學院院刊上。
加州大學圣巴巴拉分校分子、細胞和發(fā)育生物學系 Duggan 教授 Montell 說：“這篇論文令人興奮的是，它解決了一個長期存在的問題，即昆蟲體內的酸味受體是什么。”“事實證明，與其他味覺受體不同，自從蒼蠅和人類最后一次擁有共同祖先以來，這個味覺受體已經(jīng)保存了 8 億年。”
這一發(fā)現(xiàn)表明，感知酸——一種我們認為是酸的味道——對生存必須非常重要。更令人驚訝的是，果蠅和人類之間許多其他重要的味覺通路并不保守，因為不相關的受體檢測到許多相同的化學物質。
到目前為止，酸味受體的身份一直是個謎。根據(jù)蒙特爾的說法，直到幾年前，沒有人知道任何動物的酸味受體。otopetrins 不會是明顯的候選者。直到最近南加州大學的 Emily Liman 教授發(fā)現(xiàn)它們在哺乳動物酸味中起作用之前，它們才在味覺中發(fā)揮任何作用，這項最新研究的合著者。
果蠅具有三種 otopetrin：OtopLA、OtopLB 和 OtopLC。研究小組發(fā)現(xiàn)，敲除 OtopLA 基因的表達會極大地削弱果蠅對酸的行為。這些果蠅無法識別它們所提供的不同酸-糖溶液的酸度。事實上，當出現(xiàn)酸性糖溶液時，突變體的味覺神經(jīng)元活性要低得多。
更重要的是，OtopLA 在果蠅的行為中扮演著雙重角色。這對于昆蟲對微酸性食物的吸引力以及對強酸性食物的厭惡至關重要。盡管受體是對刺激做出反應的東西，但神經(jīng)元及其連接告訴大腦如何解釋這一點。例如，如果你在甜神經(jīng)元中表達苦味化合物的受體，然后給蒼蠅一些苦味，昆蟲可能會吃掉它。“它不是物質，而是它激活物質的神經(jīng)元和大腦區(qū)域，”主要作者甘古利說。這就是為什么一種化學物質可以引起積極或消極反應的原因，具體取決于其濃度。
既然團隊知道要關注哪個 Otop，他們就研究了 OtopLA 在果蠅味覺系統(tǒng)中的表達位置。Montell 解釋說，蒼蠅有五個味覺反應神經(jīng)元 (GRN)。
- GRNs 被有吸引力的刺激物激活，如糖;
- B GRNs 受苦味化合物的刺激;
- C GRN 對水有反應;
- D GRN 檢測正離子，如鈣;
- E GRN 對低鹽有反應。
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